注浆钢管前撑在软土地区基坑支护的应用

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注浆钢管前撑支护是当前一种新型的支护方案,主要在上海及附近地区实现了推广应用。这种支护方式的原理是先借助工具将钢管打入基底持力层,并使其与支护桩相连,然后用注浆的方式使土体强度发生变化,由此达到稳固基坑的效果。注浆钢管前撑支护体系是一种绿色高效可回收基坑支护新技术;施工速度较快,可实现土方的敞开式开挖;施工范围不超过用地红线,对临近工程或建筑物影响较小;前撑钢管与坑底垫层组合有利于排桩对水平位移的控制,可大大提高支护结构的整体稳定性和抗倾覆稳定性。与混凝土支撑相比,避免了混凝土支撑的施工、养护及拆除,可节约大量工期,节省造价成本;并且前撑钢管在土方开挖完成后可以回收处理,避免拆撑时出现粉尘污染。现阶段,我国很多城市为确保原有建筑结构及布局线路不受干扰,专门制定了完善且可行的保护方案,提出了严谨、全面的深基坑工程管理办法,不仅对用地红线范围提出了严格要求,还明令禁止使用锚索、土钉等相关辅助工具,导致锚杆土钉在基坑工程使用中受到了很大限制,所以需要有更多种基坑支护体系来应对不同情况的基坑工程,注浆钢管前撑支护体系作为一种新型基坑支护技术具有很大的应用前景。本文的研究对象是注浆钢管前撑支护体系,主要围绕以下几方面展开针对性探讨与研究:(1)在阐明本研究现状的同时,梳理了与之相关的经典理论,针对当前使用较为广泛的几种深基坑支护形式进行了优缺点及适用场景分析,并简单介绍本论文应用的数值模拟软件。(2)利用有限元分析软件建立了基于浙江省玉环市万达广场深基坑工程的数值分析模型,并通过与工程数据对比,证实了此方法应用于基坑工程研究的合理性。在此基础上,对获得的计算结果进行了系统性归纳与分析,以从中探索出基坑演变规律,并对注浆钢管前撑的受力情况进行计算分析。(3)采用有限元数值模拟软件进行深厚淤泥区基坑单因素分析,由此获得了以下重要结论:(1)地表沉降最大值出现在距基坑10m~15m处,最大桩体位移变形出现在距基坑底1m~3m处,坑底隆起曲线的极小值出现在了桩基及支撑处。(2)通过淤泥厚度单因素分析发现:淤泥土层厚度不是单一因素作用的结果,与地表沉降量、桩体位移变形值等相关因素存在密切关联。一般情况下,只要淤泥土层厚度增大达到一定水平,沉降最大的地表会与基坑边的间隔距离越远,而埋深越大的桩体其位移形变越严重,但坑底最大隆起量位置没有发生任何变化。通过深入分析还进一步发现,只要淤泥土层厚度不断增加,地基沉降就会愈发显著,而土体也会发生大范围位移。
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